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hallo..

fragestellung:

Für welchen Wert von (a) sind die geraden parallel,windschief und für welchen Wert schneiden sie sich?

g1: (1,2,0) + s (-a,1,2a)

g2: (2,0,-1) +p (-1,2,2)

parallel sind die beiden wenn das kreuzprodukt von a und b gleich 0 ist

in allen anderen fällen schneiden sie sich oder sind windschief.

aber wie kommt man nun an den richtigen parameter??
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einfach gesagt:

Parallel sind die beiden Geraden, wenn sie nicht identisch sind, aber den gleichen Richtungsvektor haben, also hier:

(-a|1|2a) * x = (-1|2|2)

Wir wählen x = 2, so dass gilt

(-a|1|2a) * 2 = (-1|2|2)

also

-a * 2 = -1 | a = 0,5

2a * 2 = 2 | a = 0,5

Dann haben wir

(-0,5|1|1) * 2 = (-1|2|2)

 

Wenn sich zwei Geraden schneiden, müssen sie logischerweise einen Punkt gemeinsam haben, also hier:

(1|2|0) + s * (-a|1|2a) = (2|0|-1) + p * (-1|2|2)

Wir erhalten 3 Gleichungen mit den 3 Unbekannten s, as und p

I. 1 - as = 2 - p | as = p - 1

II. 2 + s = 0 + 2p | s - 2p = -2

III. 0 + 2as = -1 + 2p | 2as = 2p -1

 

Da sich I. und II. widersprechen, scheint es keinen Parameter a zu geben, so dass sich die beiden Geraden schneiden.

 

Windschief sind 2 Geraden dann, wenn sie weder identisch noch parallel sind und sich auch nicht schneiden.

Wir können also für a eine beliebige Zahl ≠ 0,5 wählen, zum Beispiel a = 1, um eine Gerade g1 zu finden, die zu g2 windschief ist: 

g1: (1|2|0) + s (-1|1|2)

g2: (2|0|-1) +p (-1|2|2)

Parallel oder identisch sind die beiden Geraden wegen des unterschiedlichen Richtungsvektors offensichtlich nicht, denn es gibt kein r, so dass r * (-1|1|2) = (-1|2|2)

Und sie schneiden sich auch nicht, weil

I. 1 - s = 2 - p | s = p - 1

II. 2 + s = 2p | s = 2p - 2 (Widerspruch zur ersten Gleichung)

III. 2s = -1 + 2p

keine Lösung hat.

 

Besten Gruß

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